Análise da Paisagem
Aula 06 - Fluxos, Fragmentação, Resiliência e Vulnerabilidade
Curso de Geografia
Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)
2026-03-11
Visão Geral da Aula
Tópicos
- 1 Fluxos na paisagem: matéria, energia e organismos
- 2 Permeabilidade da matriz e movimento
- 3 Bordas: efeitos e consequências
- 4 Fragmentação como processo multiescalar
- 5 Resiliência e vulnerabilidade socioambiental
- 6 Limiares em paisagens sob pressão
Objetivo da Aula
Compreender os fluxos que atravessam a paisagem, os efeitos da fragmentação e dos bordas sobre esses fluxos, e os conceitos de resiliência e vulnerabilidade aplicados ao diagnóstico territorial.
1 - FLUXOS NA PAISAGEM
A paisagem como sistema de fluxos
Fluxos de matéria
| Fluxo | Origem → Destino | Condicionante |
|---|---|---|
| Água | Precipitação → escoamento → drenagem | Permeabilidade do solo, cobertura vegetal |
| Sedimentos | Erosão → transporte → deposição | Declividade, proteção do solo |
| Nutrientes | Rocha → solo → planta → serrapilheira | Ciclagem biogeoquímica |
| Poluentes | Fonte → dispersão → acumulação | Vento, água, relevo |
Fluxos de energia
- Radiação solar → fotossíntese → biomassa
- Energia cinética da chuva → impacto → erosividade
- Energia gravitacional → movimentos de massa
- Calor → balanço de energia → evapotranspiração
Fluxos de organismos
Os organismos se movimentam pela paisagem em função de:
- Dispersão - juvenis procurando novos territórios
- Migração - movimentos sazonais
- Forrageamento - busca diária por alimento
- Polinização - insetos entre plants
O que controla os fluxos?
- Estrutura da paisagem - arranjo de manchas, corredores e matriz
- Conectividade - existência de vias de conexão
- Barreiras - elementos que impedem ou filtram
- Permeabilidade - grau em que a matriz permite passagem
“Modificar a estrutura da paisagem é modificar seus fluxos - e vice-versa.”
Fluxos e arranjo espacial
O arranjo muda o fluxo
Considere duas paisagens com a mesma proporção de floresta (30%) e pastagem (70%):
Paisagem A: floresta concentrada em um grande bloco
- Fluxo de organismos: alto dentro, baixo entre (não há manchas separadas)
- Proteção do solo: concentrada
- Serviços ecossistêmicos: localizados
Paisagem B: floresta distribuída em muitos fragmentos pequenos
- Fluxo de organismos: depende da conectividade
- Proteção do solo: dispersa, mas cada mancha protege pouco
- Serviços ecossistêmicos: difusos, mas possivelmente insuficientes
Configuração importa
A composição (quanto de cada cobertura) não é suficiente - a configuração (como estão arranjadas) é igualmente importante.
| Aspecto | Composição | Configuração |
|---|---|---|
| O que mede | Proporção de cada classe | Arranjo espacial das classes |
| Exemplo | 30% floresta, 70% pastagem | 1 fragmento grande vs. 100 pequenos |
| Métrica | % de cobertura | Fragmentação, isolamento, forma |
A ecologia da paisagem mostrou que configuração pode ser tão determinante quanto composição para os processos ecológicos.
2 - PERMEABILIDADE DA MATRIZ
Conceito de permeabilidade
Definição
A permeabilidade é o grau em que a matriz permite o movimento de organismos entre manchas de habitat.
Fatores que determinam a permeabilidade
- Tipo de cobertura da matriz
- Vegetação secundária → alta permeabilidade
- Pastagem com árvores → média
- Monocultura mecanizada → baixa
- Área urbana densa → muito baixa
- Estrutura vertical - presença de estratos (herbáceo, arbustivo, arbóreo)
- Presença de obstáculos - cercas, estradas, cursos d’água sem mata ciliar
- Espécie focal - cada espécie tem diferente sensibilidade à matriz
Classificação da matriz
| Tipo de matriz | Permeabilidade | Custo de deslocamento |
|---|---|---|
| Floresta secundária | Alta | Baixo (1-5) |
| Silvicultura (eucalipto) | Média-alta | Baixo-médio (5-15) |
| Pastagem com árvores | Média | Médio (20-40) |
| Pastagem limpa | Baixa | Alto (40-80) |
| Monocultura (soja, cana) | Muito baixa | Muito alto (60-100) |
| Área urbana | Variável (pode ser barreira) | Muito alto (100-500) |
| Rodovia pavimentada | Barreira | Máximo (1000) |
Melhorar a qualidade da matriz (agrofloresta, cercas vivas, silvipastoril) é uma estratégia de conservação tão importante quanto criar novas áreas protegidas.
3 - BORDAS: EFEITOS E CONSEQUÊNCIAS
Efeito de borda em detalhe
Gradiente de borda
A borda não é uma linha - é uma zona de transição com gradiente:
| Variável | Interior | Borda | Matriz |
|---|---|---|---|
| Temperatura | Baixa, estável | Intermediária | Alta, variável |
| Umidade | Alta | Intermediária | Baixa |
| Luminosidade | Baixa | Alta | Muito alta |
| Vento | Fraco | Forte | Forte |
| Espécies de interior | Muitas | Poucas | Ausentes |
| Espécies generalistas | Poucas | Muitas | Muitas |
| Invasoras | Raras | Frequentes | Comuns |
Profundidade do efeito de borda
A penetração do efeito depende do tipo de efeito e do ecossistema:
| Efeito | Penetração típica |
|---|---|
| Microclima (T, umidade) | 50-100 m |
| Invasão de espécies | 100-200 m |
| Mortalidade de árvores | 100-300 m |
| Mudança na composição de aves | 200-500 m |
| Alteração na ciclagem de nutrientes | 50-150 m |
Consequência
Em fragmento florestal de 10 ha (circular, raio ~178 m):
- Se o efeito de borda penetra 100 m, a área-núcleo é apenas ~1,9 ha (19%)!
- Fragmentos < 25 ha em Mata Atlântica podem ser 100% borda
Fragmentos pequenos podem ser inteiramente dominados pelo efeito de borda.
4 - FRAGMENTAÇÃO COMO PROCESSO
Estágios da fragmentação
Modelo de Forman (1995)
A fragmentação típica segue estágios:
- Perfuração (perforation) - surgem “buracos” na cobertura original
- Dissecção (dissection) - vias lineares cortam a cobertura (estradas, canais)
- Fragmentação (fragmentation) - a cobertura se divide em manchas menores
- Encolhimento (shrinkage) - manchas remanescentes diminuem
- Atricção/eliminação (attrition) - manchas menores desaparecem
Obs.: nem toda paisagem segue essa sequência
Processos podem ocorrer simultaneamente ou em ordem diferente - o modelo é uma referência, não uma lei.
Limiares de fragmentação
A teoria das percolações sugere que:
- Quando a paisagem tem ≥ 60% de habitat, a cobertura tende a ser conectada (contínua)
- Abaixo de ~30%, os fragmentos ficam isolados e a conectividade colapsa
- Entre 30-60%, a paisagem está numa zona crítica - pequenas mudanças provocam grandes efeitos
Limiar de extinção
- Para muitas espécies, existir 20-30% de habitat na paisagem é o mínimo para manter populações viáveis
- Abaixo disso, a extinção local se torna provável (“dívida de extinção”)
“A fragmentação não é um problema linear - é um problema de limiares. Cruzar o limiar pode ser irreversível.”
Métricas de fragmentação (introdução)
Métricas-chave (serão aprofundadas nas Aulas 17-18)
| Métrica | O que mede | Interpretação |
|---|---|---|
| Número de manchas (NP) | Quantidade de fragmentos | Mais manchas = mais fragmentado |
| Área média (AREA_MN) | Tamanho médio dos fragmentos | Menor = mais fragmentado |
| Distância ao vizinho (ENN_MN) | Isolamento entre manchas | Maior = mais isolado |
| Índice de forma (SHAPE) | Complexidade do formato | Mais irregular = mais borda |
| Área-núcleo (CORE) | Área livre de efeito de borda | Menor = mais degradado |
Onde calcular?
- FRAGSTATS - software clássico (McGarigal et al., 2012)
- landscapemetrics - pacote em R
- LecoS - plugin para QGIS
- Graphab - conectividade funcional
Dados necessários
- Mapa de uso e cobertura da terra (raster classificado)
- Definição da classe de interesse (habitat)
- Resolução adequada (pixel 10-30 m para escala de paisagem)
Na Aula 17 trabalharemos com essas métricas em exercício prático.
5 - RESILIÊNCIA E VULNERABILIDADE
Resiliência da paisagem
Definição
Resiliência é a capacidade de um sistema (paisagem) de absorver perturbação e manter suas funções essenciais, ou de retornar a um estado funcional após o distúrbio.
Dois tipos de resiliência
| Tipo | Significado |
|---|---|
| Engenharia | Velocidade de retorno ao estado original após perturbação |
| Ecológica | Magnitude da perturbação que o sistema suporta antes de mudar de estado |
O que aumenta a resiliência?
- Heterogeneidade - paisagens diversas têm mais opções de resposta
- Conectividade - permite recolonização após distúrbio
- Redundância funcional - várias espécies desempenham funções similares
- Área protegida - refúgio para espécies e processos
O que reduz a resiliência?
- Fragmentação intensa - isolamento, perda de espécies
- Simplificação - monocultura, homogeneização
- Degradação acumulada - erosão, perda de solo, desertificação
- Pressão contínua - sem tempo de recuperação
- Mudanças climáticas - stress adicional ao sistema
Exemplo: resiliência da caatinga
A caatinga possui alta resiliência natural (plantas deciduais, banco de sementes, rebrota). Porém:
- Sobrepastejo + corte raso + queimadas → esgotam a capacidade de rebrota
- Solo exposto → erosão → perda irreversível
- Desertificação como mudança de estado - nova paisagem, não mais reversível
“A resiliência não é infinita. Toda paisagem tem um limiar.”
Vulnerabilidade socioambiental
Definição (IPCC, adaptada)
Vulnerabilidade = f(Exposição, Sensibilidade, Capacidade adaptativa)
| Componente | Significado | Exemplo na paisagem |
|---|---|---|
| Exposição | Grau em que o sistema está sujeito a pressões | Área em zona de risco climático, leito de inundação |
| Sensibilidade | Grau em que o sistema é afetado pela pressão | Solo frágil, vegetação degradada, encosta íngreme |
| Capacidade adaptativa | Capacidade de ajuste ou resposta | Vegetação resiliente, gestão eficiente, recursos financeiros |
Avaliação da vulnerabilidade da paisagem
Para diagnosticar vulnerabilidade:
- Mapear exposição - quais áreas estão sob pressão? (seca, inundação, expansão urbana)
- Avaliar sensibilidade - características que amplificam o impacto (declividade, tipo de solo, cobertura)
- Estimar capacidade adaptativa - fatores que mitigam (vegetação conservada, gestão, infraestrutura)
Resultado
Vulnerabilidade alta = exposição alta + sensibilidade alta + capacidade adaptativa baixa
Paisagens do semiárido baiano com solo raso, vegetação degradada e sem gestão ambiental = alta vulnerabilidade à desertificação.
6 - LIMIARES EM PAISAGENS SOB PRESSÃO
Mudanças de estado e irreversibilidade
Conceito de limiar (threshold)
Ponto a partir do qual uma pequena mudança adicional na pressão provoca uma transformação abrupta e potencialmente irreversível no estado do sistema.
Exemplos de limiares
| Paisagem | Limiar | Novo estado |
|---|---|---|
| Floresta → pastagem | ~30% de habitat residual | Extinção massiva, perda de polinização |
| Caatinga → deserto | Perda do banco de sementes + erosão do solo | Desertificação irreversível |
| Bacia florestada → degradada | Assoreamento > capacidade de autodepuração | Rio morto |
| Urbana → ilha de calor permanente | > 80% impermeabilizado | Microclima permanentemente alterado |
Implicações para o diagnóstico
Na análise da paisagem, devemos avaliar:
- Em que estado está a paisagem atualmente?
- Quão próxima está de um limiar crítico?
- Quais indicadores sinalizam proximidade do limiar?
- Que intervenções podem evitar a ultrapassagem?
Indicadores de alerta
- Perda acelerada de cobertura vegetal
- Aumento de manchas de solo exposto
- Desconexão entre fragmentos
- Surgimento de voçorocas
- Redução de vazão em nascentes
- Perda de espécies indicadoras
O melhor diagnóstico identifica os limiares antes de serem ultrapassados.
Atividade prática: cenários de pressão
Proposta (em grupos de 3-4, 25 min)
Considere uma paisagem hipotética com:
- 50% de caatinga preservada (fragmentada)
- 40% de pastagem extensiva (matriz)
- 5% de área urbana
- 5% de corpos d’água e APPs
Cenários de pressão (próximos 20 anos):
- Cenário A: expansão da pastagem para 60%, caatinga reduz a 30%
- Cenário B: conversão de 15% da pastagem em agricultura irrigada
- Cenário C: restauração de 10% da pastagem em corredores ecológicos
Para cada cenário, avalie:
- Como mudam os fluxos (água, sedimentos, organismos)?
- Algum cenário se aproxima de um limiar?
- Como fica a resiliência e a vulnerabilidade?
- Que diretrizes você proporia?
Discussão (15 min)
Cada grupo apresenta um cenário. Compare:
- Em qual cenário a paisagem é mais resiliente?
- Em qual é mais vulnerável?
- A conectividade se mantém em algum cenário?
- Se você fosse gestor, qual cenário escolheria e por quê?
Este exercício antecipa o tipo de análise que será feita no serious game (Aula 23-24).
Revisão preparatória para a 1ª Avaliação
Conteúdo até aqui (Aulas 01-06)
- Conceito de paisagem - polissemia, tradições, distinções
- Evolução do conceito - Humboldt → Troll → Sochava → Bertrand → Forman
- Geossistema - potencial ecológico + exploração biológica + ação antrópica
- Ecologia da paisagem - matriz-mancha-corredor
- Escala - extensão, grão, hierarquia, multiescalaridade
- Padrão e processo - relação bidirecional
- Fluxos, bordas, fragmentação - permeabilidade, efeito de borda, limiares
- Resiliência e vulnerabilidade - conceitos e avaliação
Nas próximas aulas (antes da prova)
- Aula 07 - Cartografia temática aplicada
- Aula 08 - Exercício: delimitação e caracterização da área
- Aula 09 - Interpretação visual da paisagem
- Aula 10 - Matriz de evidências e síntese descritivo-interpretativa
Avaliação (Aulas 11-12) - 01/04
Questões objetivas e discursivas sobre os conteúdos das Aulas 01 a 10.
Estudem os fichamentos, as notas de aula e os exercícios práticos.
Síntese da Aula 06
O que vimos hoje
- Fluxos - matéria, energia, organismos e informação atravessam a paisagem
- Composição vs. configuração - o arranjo espacial importa tanto quanto a proporção
- Permeabilidade - qualidade da matriz determina movimentação; melhoria da matriz como estratégia de conservação
- Efeito de borda - zona de transição que degrada fragmentos; fragmentos pequenos podem ser 100% borda
- Fragmentação - estágios (perfuração → dissecção → fragmentação → encolhimento → eliminação)
- Limiares - 30% e 60% como referências; limiar de extinção
- Resiliência - capacidade de absorver perturbação; heterogeneidade e conectividade aumentam resiliência
- Vulnerabilidade - f(exposição, sensibilidade, capacidade adaptativa)
- Limiares e irreversibilidade - diagnóstico precoce é fundamental
Obrigado!
Luiz Diego Vidal Santos
Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)
Análise da Paisagem - Aula 06
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